高效渐进式加灰强化反应技术在糖厂中的运用.doc

高效渐进式加灰强化反应技术在糖厂中的运用 摘要：本文分析了目前糖厂清净加灰中和反应过程中存在的问题，介绍了高效渐进式加灰技术的结构及其原理，总结了高效渐进式加灰新技术在糖厂运用的效果。 关键词：高效；加灰；渐进式；强化反应；糖厂；运用the appliance of efficient gradual liming technology in sugar planthe ningdong(nanning sugortech co., ltd. nanning 530002)abstract in the paper, the existing problem on liming neutralization process in sugar plant was analysed. the structureand principle ofefficientgraduallimingtechnology was introduced. and the appliance effect of efficient gradual liming technology in sugar plant was summarized.keyword high efficiency; liming; gradual; strengthen reaction; sugar plant; application0 引言 石灰是糖厂最普遍使用的澄清剂，亚硫酸法澄清工艺中，将石灰乳添加至蔗汁，和磷酸形成亚硫酸钙沉淀和磷酸钙沉淀从而将糖汁中的胶体色素等非糖杂质吸附而除去亚硫酸钙沉淀和磷酸钙沉淀对胶体色素的吸附能力，直接影响到澄清的脱色效果；另一方面，由于石灰的加入，增加了蔗汁中的ca2+含量，在后续的反应中，ca2+的反应情况直接影响到清汁中的ca2+含量1，最终影响到产品的灰分和设备管道的积垢情况 钙盐沉淀的吸附性能受到沉淀粒子的比表面等物理性质的影响，而后者又受到石灰乳反应性能的影响。因此石灰乳的添加方式以及中和反应的稳定性直接影响到澄清的效果，从而影响到产品的质量。1 目前糖厂中和加灰使用状况中和工段是糖厂清净工艺的核心，如何加灰怎么确保石灰反应快速完全是清净的重中之中。石灰乳添加在糖厂中的使用有着悠久的历史，近年糖厂为了加灰均匀准确也使用一些辅助设备如：转斗式加灰器、溢流式加灰器、管道式加灰器、撞击流式反应器2等，然而各种加灰反应器存在着加灰控制不稳定，滞后反应严重，反应停留时间不够，等缺点导致后续工艺难处理，加灰后糖汁与石灰乳3混合反应不够充分，促使积垢大大增加，进而影响产品质量和经济效益。大部分糖厂谨慎起见石灰乳添加还是采用传统的硫熏中和器尾管一次性加灰，这种粗放型的加灰方式存在以下几方面问题：（1）、石灰乳与蔗汁混合速度慢且不均匀，容易造成蔗汁局部过碱。（2）、石灰乳浓度不稳定造成后滞反应，后工段设备积垢堵渣现象严重。（3）、中和ph控制不稳定，硫熏强度波动大，产品质量不稳定。 以上问题一方面是由于中和加灰粗放，不稳定，不均匀，反应不完全造成的，另一方面传统的加灰方式和设备不够科学，石灰乳与糖汁混合强度和反应时间不够，以至于中和反应不完全，硫气逸走，石灰残留，但是没有相关数据及时实时反馈到中和岗位以调整各种辅料的添加量，造成产品质量不好，影响糖厂经济效益。2 高效渐进式加灰强化反应器的结构及原理高效渐进式加灰强化反应器由反应器由箱体、搅拌器、石灰添加管、交错通道、散气管组成。反应器箱体上设置有个以上的搅拌器和石灰添加管，箱体被分隔成两个以上的反应空间，并通过通道相连通。糖汁经过硫熏器尾管进入高效渐进式分段加灰强化反应器箱体内，通过强有力的搅拌器和从石灰添加管进入的石灰乳强烈搅拌，加灰后糖汁的ph由测定仪测定并通过设定值调节进灰管阀门的开度大小实现反应完全和糖汁ph稳定，通过反应后的糖汁从底部交错通道进入到下一个反应空间，工作原理和功能与前面一样，最后由调节阀控制反应液面控制出汁大小而进入中和汁箱，多个反应空间串联组成，采用不同设定值渐进式分段加灰分点控制不同的ph值并不断把数据往前站反馈以改变各种辅料的添加配比，并以高速搅拌保证糖汁与石灰乳的混合和反应完全。高效渐进式加灰强化反应器使用流程如图（1）所示：高效渐进式加灰强化反应器使用流程（图1）高效渐进式加灰强化反应设备由反应器、ph检测装置、ph控制主机、变频器、变频电机、渐进式加灰执行器等组成。3、高效渐进式加灰强化反应技术在糖厂使用效果 云南省昌宁恒盛糖业有限责任公司湾甸糖厂于2012/2013榨季引进高效渐进式加灰强化反应器及其新技术，经过两个榨季的使用，均获得良好的效果。 高效渐进式加灰方式反应快速完全，每次加入的石灰乳能及反应时均匀并通过ph检测装置实时反馈，易于掌控和调节进硫和加灰量，在保证沉降器清汁质量条件下节省辅助原料用量，能有效避免由于加灰局部过碱所产生的蔗糖二钙、蔗糖三钙，导致不能形成紧密的亚硫酸钙（caso3）、磷酸钙ca3(po4)2 沉淀而使澄清过程恶化， 使糖汁ph快速达到并保持稳定的，保证糖汁的质量和清汁沉降的稳定，减少清汁的含钙量和还原糖的分解，减少积垢形成，对降低清汁色值、提高糖浆纯度、降低白糖混浊度和二氧化硫残留亦有显著效果。 云南省昌宁恒盛糖业有限责任公司湾甸糖厂自2012/2013榨季使用高效渐进式加灰强化反应器及其新技术连续两个榨季以来产品质量有了较明显的提高，其中一级糖产率达100%，清汁色值、白砂糖色值比未使用之前也显著下降，清汁钙盐含量、白砂糖残硫得到进一步的减少，营造了扩大企业利润空间的有利条件，具体见表1：表 1高效渐进式加灰强化反应技术与普通加灰的产品质量比较榨季第一次ph第二次ph硫熏强度(mg/ml)澄清汁平均色值(iu)清汁钙盐残留平均 值(mg/kg)白砂糖平均色值(iu)白砂糖平均混浊度(mau)白砂糖so2残留平均值(mg/kg)2010/20117.2无28.127240.55137156252011/20127.3无27.627540.57142128232012/20136.87.723.513000.4110892152013/20146.57.722.212260.391069513注：数据来源云南省昌宁恒盛糖业有限责任公司湾甸糖厂 由表1中数据可以看出，普通加灰的ph低，硫熏强度大，但是清汁色值和白砂糖质量都不理想，其原因主要是中和反应不好，是气液在高浓度条件下反应不完全引起的，普通加灰情况下石灰乳、二氧化硫气体、糖汁得不到充分混合，石灰乳由于局部浓度过高就会形成蔗糖二钙、蔗糖三钙，甚至会以自我包裹的形式形成石灰乳团停留在糖汁中造成后滞反应，不但浪费石灰，硫磺等辅料，也给后工段设备带来积垢。高效渐进式加灰强化反应看似糖汁ph更高些（有色物质显色更厉害），而硫熏强度较普通加灰情况下小，但是二氧化硫、石灰乳和糖汁混合强度大，中和反应完全，生成吸附色素能力强的亚硫酸钙、磷酸钙量更多，因此清汁的色值，白砂糖的各项指标优于普通加灰。特别是强化中和反应中钙、镁等无机离子沉淀比较完全，减少积垢形成。4 结语高效渐进式加灰强化反应技术克服目前糖厂加灰装置和各种反应器的缺陷，解决中和加灰不稳定，不均匀，反应不完全，积垢堵渣严重等问题，为糖厂提供一种既能稳定控制ph，均匀加灰又能实现强化中和反应，避免滞后反应，减少设备积垢，提高设备使用效率的新型渐进式加灰强化反应器，以细致、高效、节能的方式保证糖厂的中